किसी व्यक्ति ने पानी पीने से पहले उसे उबालना क्यों शुरू कर दिया? ठीक है, कई रोगजनक बैक्टीरिया और वायरस से खुद को बचाने के लिए। यह परंपरा पीटर द ग्रेट से पहले भी मध्ययुगीन रूस के क्षेत्र में आई थी, हालांकि यह माना जाता है कि यह वह था जिसने देश में पहला समोवर लाया और अनहेल्दी शाम चाय पीने के संस्कार की शुरुआत की। वास्तव में, हमारे लोग प्राचीन रूस में जड़ी-बूटियों, जामुन और जड़ों से पेय बनाने के लिए एक प्रकार के समोवर का उपयोग करते थे। मुख्य रूप से कीटाणुशोधन के बजाय उपयोगी पौधों के अर्क के निष्कर्षण के लिए यहां उबालना आवश्यक था। दरअसल, उस समय यह सूक्ष्म जगत के बारे में भी नहीं पता था कि ये बैक्टीरिया और वायरस कहां रहते हैं। हालाँकि, उबलने की बदौलत हमारा देश हैजा या डिप्थीरिया जैसी भयानक बीमारियों की वैश्विक महामारियों से बच गया।
सेल्सियस स्केल
स्वीडन के महान मौसम विज्ञानी, भूविज्ञानी और खगोलशास्त्री एंडर्स सेल्सियस ने मूल रूप से सामान्य परिस्थितियों में पानी के हिमांक को इंगित करने के लिए 100 डिग्री के मान का उपयोग किया और पानी के क्वथनांक को शून्य डिग्री के रूप में लिया गया। और उसके बाद1744 में मृत्यु, एक कम प्रसिद्ध व्यक्ति, वनस्पतिशास्त्री कार्ल लिनिअस और सेल्सियस मोर्टन स्ट्रोमर के उत्तराधिकारी ने उपयोग में आसानी के लिए इस पैमाने को उल्टा कर दिया। हालांकि, अन्य स्रोतों के अनुसार, सेल्सियस ने खुद अपनी मृत्यु से कुछ समय पहले ऐसा किया था। लेकिन किसी भी मामले में, रीडिंग की स्थिरता और समझने योग्य स्नातक ने उस समय के सबसे प्रतिष्ठित वैज्ञानिक व्यवसायों - रसायनज्ञों के बीच इसके उपयोग के व्यापक उपयोग को प्रभावित किया। और, इस तथ्य के बावजूद कि 100 डिग्री पर पैमाने का उल्टा निशान पानी के स्थिर उबलने का बिंदु निर्धारित करता है, न कि इसके जमने की शुरुआत, पैमाने को इसके प्राथमिक निर्माता, सेल्सियस का नाम देना शुरू हुआ।
वातावरण के नीचे
हालांकि, सब कुछ उतना आसान नहीं है जितना पहली नज़र में लगता है। पीटी या पीएस निर्देशांक में किसी भी राज्य आरेख को देखते हुए (एन्ट्रॉपी एस तापमान का प्रत्यक्ष कार्य है), हम देखते हैं कि तापमान और दबाव कितनी बारीकी से संबंधित हैं। दबाव के साथ पानी का क्वथनांक भी बदल जाता है। और कोई भी पर्वतारोही इस संपत्ति से अच्छी तरह वाकिफ है। हर कोई जिसने अपने जीवन में कम से कम एक बार समुद्र तल से 2000-3000 मीटर से अधिक की ऊंचाई को समझा है, वह जानता है कि ऊंचाई पर सांस लेना कितना कठिन है। ऐसा इसलिए है क्योंकि हम जितना ऊपर जाते हैं, हवा उतनी ही पतली होती जाती है। वायुमंडलीय दबाव एक वायुमंडल से नीचे (एन.ओ. से नीचे, यानी "सामान्य परिस्थितियों" से नीचे) गिरता है। पानी का क्वथनांक भी कम हो जाता है। प्रत्येक ऊंचाई पर दबाव के आधार पर, यह अस्सी और साठ डिग्री सेल्सियस दोनों पर उबल सकता है।
प्रेशर कुकर
हालांकि, यह याद रखना चाहिए कि हालांकि मुख्य रोगाणु साठ डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर मर जाते हैं, कई अस्सी डिग्री या उससे अधिक पर जीवित रह सकते हैं। इसलिए हम उबलते पानी को प्राप्त करते हैं, अर्थात हम इसका तापमान 100 डिग्री सेल्सियस तक लाते हैं। हालांकि, दिलचस्प रसोई उपकरण हैं जो आपको समय कम करने और तरल को उच्च तापमान तक गर्म करने की अनुमति देते हैं, बिना उबाले और वाष्पीकरण के माध्यम से द्रव्यमान को खोए बिना। यह महसूस करते हुए कि पानी का क्वथनांक दबाव के आधार पर बदल सकता है, संयुक्त राज्य अमेरिका के इंजीनियरों ने, एक फ्रांसीसी प्रोटोटाइप के आधार पर, 1920 के दशक में दुनिया को एक प्रेशर कुकर से परिचित कराया। इसके संचालन का सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि भाप को हटाने की संभावना के बिना ढक्कन को दीवारों के खिलाफ कसकर दबाया जाता है। बढ़ा हुआ दबाव अंदर पैदा होता है, और पानी उच्च तापमान पर उबलता है। हालांकि, ऐसे उपकरण काफी खतरनाक होते हैं और अक्सर विस्फोट और उपयोगकर्ताओं को गंभीर रूप से जला देते हैं।
आदर्श रूप से
आइए देखें कि प्रक्रिया कैसे आती है और कैसे जाती है। एक आदर्श रूप से चिकनी और असीम रूप से बड़ी हीटिंग सतह की कल्पना करें, जहां गर्मी का वितरण समान है (सतह के प्रत्येक वर्ग मिलीमीटर को समान मात्रा में थर्मल ऊर्जा की आपूर्ति की जाती है), और सतह खुरदरापन गुणांक शून्य हो जाता है। इस मामले में, एन. वाई एक लामिना की सीमा परत में उबलना पूरे सतह क्षेत्र में एक साथ शुरू होगा और तुरंत होगा, इसकी सतह पर स्थित तरल की पूरी इकाई मात्रा को तुरंत वाष्पित कर देगा। ये हैं आदर्श स्थितियां, असल जिंदगी में ऐसा नहीं होता.
वास्तविकता
आइए जानते हैं पानी का शुरुआती क्वथनांक क्या होता है। दबाव के आधार पर, यह अपने मूल्यों को भी बदलता है, लेकिन यहां मुख्य बिंदु यही है। यहां तक कि अगर हम सबसे चिकनी लेते हैं, हमारी राय में, पैन और इसे एक माइक्रोस्कोप के नीचे लाते हैं, तो इसकी ऐपिस में हम असमान किनारों और मुख्य सतह के ऊपर तेज लगातार चोटियों को देखेंगे। पैन की सतह पर गर्मी, हम मानेंगे, समान रूप से आपूर्ति की जाती है, हालांकि वास्तव में यह भी पूरी तरह से सही कथन नहीं है। यहां तक कि जब पैन सबसे बड़े बर्नर पर होता है, तो तापमान ढाल असमान रूप से स्टोव पर वितरित किया जाता है, और पानी के जल्दी उबलने के लिए हमेशा स्थानीय अति तापकारी क्षेत्र जिम्मेदार होते हैं। सतह की चोटियों पर और उसके तराई क्षेत्रों में एक ही समय में कितने अंश होते हैं? तराई और तथाकथित अवसादों की तुलना में निर्बाध गर्मी आपूर्ति के साथ सतह की चोटियां तेजी से गर्म होती हैं। इसके अलावा, कम तापमान वाले पानी से चारों तरफ से घिरे, वे पानी के अणुओं को बेहतर ऊर्जा देते हैं। चोटियों की ऊष्मीय प्रसार तराई की तुलना में डेढ़ से दो गुना अधिक है।
तापमान
इसलिए पानी का शुरुआती क्वथनांक लगभग अस्सी डिग्री सेल्सियस होता है। इस मूल्य पर, सतह की चोटियां तरल को तुरंत उबालने के लिए पर्याप्त गर्मी की आपूर्ति करती हैं और आंख को दिखाई देने वाले पहले बुलबुले बनाती हैं, जो डरपोक सतह पर उठने लगते हैं। पानी का क्वथनांक क्या होता हैसामान्य दबाव - कई पूछते हैं। इस प्रश्न का उत्तर तालिका में आसानी से पाया जा सकता है। वायुमंडलीय दबाव पर, 99.9839 डिग्री सेल्सियस पर एक स्थिर फोड़ा स्थापित होता है।
